BAKTEROĪDI: VISPĀRĪGS RAKSTUROJUMS UN SISTEMĀTISKUMS - BIOLOĢIJA - 2025

Bacteroidetes ir viena no phyla, kurā klasificē baktērijas. Šis patvērums sastāv no četrām klasēm (Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria and Cytophagia) un vairāk nekā 7000 dažādu sugu, kas ir kolonizējušas visu veidu biotopus uz Zemes.

Tie atrodas augsnēs, aktīvajās dūņās, noārdošā augu materiālā, kompostā, okeānos, saldūdenī, aļģēs, piena produktos un slimos dzīvniekos. Izplatīts mērenajās, tropiskajās un polārajās ekosistēmās. Bakteroīdi, kas izolēti atklātos biotopos, galvenokārt pieder pie Flavobacteria, Cytophagia un Sphingobacteria klasēm.

Bacteroides termitidis. www.pixnio.com. Autori: Janice Haney Carr, CDC Brian J. Beck, PhD, Amerikas tipa kultūras kolekcija, USCDCP

Bakteroīdi ir svarīga cilvēka, kā arī citu zīdītāju un putnu zarnu trakta sastāvdaļa. Cilvēkiem tie iejaucas imūnsistēmas aktivizēšanā un uzturā, noārdoties polisaharīdiem un ogļhidrātiem, kas rada blakusproduktus, ko saimnieks absorbē, un kas ir nozīmīgs enerģijas avots.

Patvēruma Bacteroidetes sugas galvenokārt nav patogēnas, izņemot Bacteroides ģints, kuras veido oportūnistiski patogēni, un dažas Flavobacteriaceae, patogēnas cilvēkiem, citiem zīdītājiem, saldūdens zivīm vai jūras zivīm.

raksturojums

Šajā patvērumā klasificētajām baktērijām ir kopēja evolūcijas vēsture un plaša morfoloģiskā, fizioloģiskā un ekoloģiskā daudzveidība. Tie var būt īsi vai gari, taisni, vārpstas formas vai plāni pavedieni. Tie ir gramnegatīvi un neveido endosporas.

Tie var būt fakultatīvi anaerobi vai stingri aerobi. Tie var būt nekustīgi, pārsegti vai pārvietoties, slīdot.

Tie ir ķīmiski organotrofiski, aerobie vai fakultatīvi anaerobie ar elpošanas ceļu metabolismu, lai gan ir dažas sugas ar fermentējošu metabolismu.

Sistemātiska

Patvēruma bakteroīdi, kas pazīstami arī kā Citofaga-Flexibacter-Bacteroides grupa, sastāv no četrām klasēm: Bacteroidia, Flavobacteria, Sphingobacteria un Cytophagia, kas grupē vairāk nekā 7000 dažādas sugas.

Iepriekšējās klasifikācijās patvēruma Bacteroidetes bija trīs klases (Bacteroidia, Flavobacteriia un Sphingobacteriia). Tomēr jaunāki pētījumi, kas balstīti uz 16S rRNS gēna secības analīzi, attaisno ceturtās klases veidošanos šajā patvērumā - citofagijā.

Šajā jaunajā klasē ir iekļautas daudzas ģintis, kas iepriekš klasificētas Flexibacteraceae, Flammeovirgaceae un Crenotrichaceae ģimenēs. Tādējādi fifta bakteroīdi satur vismaz četras filoģenētiskas grupas, kas ir labi norobežotas.

I. klase. Bacteroidia

Šajā klasē ietilpst viens pasūtījums ar nosaukumu Bacteroidales. Pašreiz pasūtījumā ir piecas ģimenes: Bacteroidaceae, Marinilabiliaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae un Rikenellaceae.

Tas ir pārstāvēts vairāk nekā 850 sugās. Šīs šķiras šūnas ir taisnas, vārpstas formas vai plānas, ar gramnegatīvu iekrāsošanu vai kokobacillu palīdzību. Viņi neveido sporas.

Tie galvenokārt ir anaerobie, kaut arī daži ir fakultatīvi anaerobie. Viņi raudzē vienkāršus ogļhidrātus, veidojot butirātu kā fermentācijas produktu, lai gan tie var sadalīt olbaltumvielas un citus substrātus. Tie nav pārvietojami vai pārvietojami ar slīdēšanu.

II klase. Flavobaktērijas

Flavobacteria klasē ietilpst viena kārtība ar nosaukumu Flavobacteriales. Pašreiz pasūtījumā ir trīs ģimenes: Flavobacteriaceae, Blattabacteriaceae un Cryomorphaceae. Šī ir lielākā patvēruma bakteroīdu klase, kurā ir vairāk nekā 3500 sugu.

Šūnas ir stieņi vai pavedieni, kas neveido sporas, tie ir gramnegatīvi, bez gāzes pūslīšiem un starpšūnu granulām. Parasti tos reizina ar bināro dalīšanos.

Blattabacteriaceae ģimenes locekļi ir intracelulāri kukaiņu simbionti. Flavobacteriaceae un Cryomorphaceae ģimenes veido aerobās vai fakultatīvi anaerobās ķīmijorganotrofās baktērijas ar elpošanas ceļu metabolismu, lai gan ir dažas sugas ar fermentējošu metabolismu.

Viņi nav mobili. Daudziem šo ģimeņu locekļiem augšanai ir nepieciešams NaCl vai sāļi no jūras ūdens.

Flavobacteriaceae dzimtas locekļi ir plaši izplatīti augsnē vai saldūdenī, iesāļā vai jūras ūdenī mērenā, tropiskā vai polārā apgabalā, savukārt Cryomorphaceae dzimtas pārstāvji līdz šim ir bijuši ierobežoti zemas temperatūras jūras biotopos.

Daži Flavobacteriaceae ģimenes locekļi ir patogēni cilvēkiem, zivīm vai abiniekiem.

III klase. Sfingobaktērijas

Šajā klasē ietilpst tikai kārtas Sphingobacteriales, kurā grupētas trīs ģimenes (Sphingobacteriaceae, Chitinophagaceae un Saprospiraceae), 29 ģintis un 787 sugas.

Šīs klases baktērijas ir stieņa formas. Tie ir nemotīvi, nesporu veidojoši, ar gramnegatīvu krāsojumu. Aerobā vai fakultatīvi anaerobā augšana.

Dažiem dalībniekiem ir ierobežota fermentācijas spēja. Dažās ģintīs, galvenokārt Sphingobacterium, ir augstas sphingofosfolipīdu koncentrācijas kā šūnu lipīdu komponenti.

IV klase. Citofagija

Šajā klasē ietilpst tikai citofagālu kārtas un dažas citas filoģenētiskās grupas, kuras uzskata par rīkojumiem incertae sedis, kas nosaukti tā, lai norādītu uz nespēju tos precīzi ievietot šajā klasifikācijā.

Šīs klases šūnas var būt īsas vai garas stieņi vai pavedieni. Dažas ģints veido gredzenus, spoles vai S formas šūnas, un tās nerada sporas, izņemot Sporocytophaga ģints. Tie ir pārvietojami ar bīdāmām vai nav pārvietojami. Vienīgā ģints, kurai ir flagella, ir Balneola. Gramnegatīvs krāsojums.

Augšana parasti ir stingri aeroba, bet dažās ekstremitātēs notiek mikroaerobā un anaerobā augšana. Tie ir ķīmiski organotrofiski. Tie ir plaši izplatīti dabā.

Dažas ģintis ir jūras organismi, kuru augšanai nepieciešami jūras ūdens sāļi. Lielākā daļa sugu ir mezofīli, bet ir arī psirofīli un termofīli locekļi.

Zarnu mikrobiota

Bakteroīdi ir kolonizējuši dažādās kuņģa-zarnu trakta daļas cilvēkiem. Tie ir atrodami arī citu zīdītāju, piemēram, adatādaiņu, peļu, suņu, cūku un atgremotāju mikrobiotā; no mājas un savvaļas putniem, piemēram, vistām, tītariem, zoss un strausiem; un bezmugurkaulniekiem, piemēram, milipēdiem un termītiem.

Savstarpīgums

Lielākajai daļai bakteroīdu ir savstarpējas attiecības ar saviem saimniekiem. Cilvēkiem tie mijiedarbojas ar imūnsistēmu, izraisot T šūnu mediētu reakciju aktivizēšanu un kontrolē iespējamo patogēno baktēriju kolonizāciju.

Šīs baktērijas parasti ražo butirātu kā fermentācijas galaproduktu, kam piemīt antineoplastiskas īpašības un tāpēc tam ir svarīga loma zarnu trakta veselības uzturēšanā.

Žultsskābes metabolisms

Viņi piedalās arī žultsskābju metabolismā un toksisku un / vai mutagēnu savienojumu pārveidošanā. Tie veicina polisaharīdu noārdīšanos resnajā zarnā, molekulās, kuras zīdītāji ir grūti sadalāmi, izturīgas pret gremošanas enzīmu darbību.

Šo polisaharīdu fermentācija ar baktēriju starpniecību izraisa gaistošu īsās ķēdes taukskābju (galvenokārt acetāta, propionāta un butirāta) izdalīšanos, kuras saimnieks absorbē atkārtoti. Tādēļ šīs zarnu baktērijas palīdz saimniecei iegūt enerģiju no ugunsizturīgiem ogļhidrātu avotiem.

Enerģijas ieguve

Visēdāju zīdītājiem, īpaši cilvēkiem, šis papildu enerģijas avots veido no 7% līdz 10% no dienas naudas.

Ir pierādīts, ka žurkām dzīvnieki, kas nesatur dīgļus, fekālijās izdala par 87% vairāk kaloriju nekā viņu parastie kolēģi, un, lai uzturētu ķermeņa svaru, viņiem jāēd par 30% vairāk pārtikas.

Tādēļ zarnu mikrobiota klātbūtne ir nepieciešama, lai uzturā uzņemtu optimālu enerģijas daudzumu.

Atsauces

1. Hahnke, RL, J P. Meier-Kolthoff, M García-López, S Mukherjee, M. Huntemann, N. N. Ivanova, T. Woyke, N. C. Kyrpides, Hans-Peter, K. un M. Göker. (2016). Bakteroīdu taksonomiskā klasifikācija pēc genoma. Robežas mikrobioloģijā, 7: 2003.
2. Wikipedia līdzautori. Bakteroīdi. Wikipedia, Bezmaksas enciklopēdija, 2017. Pieejams vietnē es.wikipedia.org
3. Džonsons, EL, Heaver, SL, Walters, WA un Ley, RE (2017). Mikrobiomu un vielmaiņas slimība: atkārtota baktēriju patvēruma Bacteroidetes pārskatīšana. Journal of Molecular Medicine, 95 (1): 1-8.
4. Krieg, NR, J, T. Staley, DR Brown, BP Hedlund, BJ Paster, NL Ward, W. Ludwig un WB Whitman. (2010) Bergey's sistemātiskās bakterioloģijas rokasgrāmata: 4. sējums: Bakteroīdi, spirocheti, terenicāti (molikuti), acidobaktērijas, fibrobaktērijas, fusobaktērijas, diktoglomi, gemmatimonadetes, Lentisphaerae, verrucomicrobia, planšetomi, Chlamydiates. LIETOŠANA.
5. Thomas, F. Hehemann, JH, Rebuffet, E., Czjzek, M. and Michel, G. 2011. Vides un zarnu trakta bakteroīdi: Pārtikas savienojums. Robežas mikrobioloģijā 2:93.